• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.2444-2450
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• 2011

본 논문에서는 다중 위상주파수검출기를 사용하여 fractional 스퍼를 줄이는 주파수 합성기를 제안하였다. 기존의 fractional-N 위상고정루프에서 발생하는 스퍼를 줄여주는 구조의 위상주파수 검출기를 사용하여 fractional-N 위상고정루프에서 fractional 스퍼를 억제할 수 있는 주파수 합성기를 설계하였다. 제안된 구조는 두 가지의 에지 검출 방식을 갖는 새로운 구조의 위상주파수검출기를 사용하여 위상주파수검출기의 출력 신호의 최대 폭을 제한하여 fractional 스퍼의 크기를 줄이도록 하였다. 제안된 주파수 합성기는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정 파라미터들을 사용하여 HSPICE로 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션의 결과는 제안된 형태의 주파수 합성기는 빠른 위상고정시간을 가지고 fractional 스퍼를 감소시킬 수 있음을 보여준다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.1129-1132
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• 2003

본 논문에서는 위상/주파수 검출기을 설계시 문제가 되는 Reference Spur을 없게 하여 Low Noise를 구현할 수 있는 No Spike PFD(Phase Frequency Detector)를 제안한다. 위상동기루프의 특별한 형태로 차지 펌프 위상동기루프가 있다. 차지 펌프위상동기 루프는 일반적으로 3-state 위상/주파수 검출기를 이용한다. 이 3-state 위상/주파수 검출기는 기준 신호와 VCO 출력 신호의 위상차에 비례하는 디지털 파형으로 출력을 내보낸다. 차지 펌프 위상동기루프 그림 1 처럼 디지털 위상/주파수 검출기(PFD), 차지 펌프(CP), 루프 필터(LF), VCO로 구성된다. PFD 는 기준 신호와 VCO 에 의해 만들어진 출력 신호를 입력받아 각각의 위상과 주파수를 비교한다. 즉, 출력 신호가 기준 신호보다 느릴 때에는 출력 신호를 앞으로 당기기 위해서 up 신호를 넘겨주고, 출력 신호가 기준 신호보다 빠를 때에는 출력 신호를 뒤로 밀기 위해 down 신호를 넘겨준다. 차지 펌프(CP)의 전류를 Ip 라고 한다면, CP 에서 LF 로 흐르거나, LF에서 CP로 흐르는 전류 Ip의 평균량이 기준 신호와 VCO 출력 신호의 위상차에 비례하는 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권10B호
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• pp.1353-1359
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• 2001

본 논문에서는 위상획득과정과 동기과정에서 trade-off 현상을 향상시킨 듀얼 위상 주파수 검출기를 제안하여 차지펌프 PLL을 설계하였다. 듀얼 위상 주파수 검출기는 상승에지에서 동작하는 POSITIVE 위상 주파수 검출기와 하강에지에서 동작하는 NEGATIVE 위상 주파수 검출기로 구성되어 있다. 제안한 차지펌프는 전류뺄셈회로를 이용하여 전류 부정합을 감소시켰으며, reference spurs와 전압제어발진기의 변동을 감소시킬 수 있도록 구현하였다. 제안한 차지펌프 PLL은 0.25$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정을 사용하여 SPICE로 시뮬레이션 하였으며, 그 결과 1.6~1.85GHz의 넓은 동기범위를 나타내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.564-566
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• 2003

전력 계통에서 안정한 전력을 공급하는 것은 매우 중요하다. 전력 계통의 오류는 전압 및 주파수를 감시함으로써 검출 가능하다. 본 논문에서는 디지털 위상 고정 루프를 이용한 전력 계통의 주파수 측정 장치를 제안하고 이를 구현한 결과를 제시하고자 한다. 제안한 주파수 측정 장치는 위상 고정 루프의 기본요소로 구성된다. 위상분별기는 배타적 논리연산을 통해 위상오차를 검출하고 위상의 앞섬 및 뒤짐의 검출이 가능하도록 설계하였으며, 전력 계통의 주파수 동특성을 고려해서 3차의 루프 필터를 설계하였다. DCO는 출력 주파수의 분해능을 고려하여 입력 신호를 정확하게 추정할 수 있도록 설계하였다. 제안한 주파수 측정 장치의 성능을 검증하기 위하여 모의실험을 통해 주파수 변동량의 측정 범위 및 정확도를 검토하였으며, FPGA와 CPU를 포함하는 하드웨어를 구현하였다. FPGA에는 Verilog HDL로 디지털 위상 고정 루프의 위상분별기와 DCO를 구현하였으며 루프필터는 소프트웨어로 구현하였다. 제안한 디지털 위상 고정 루프의 성능 검증을 위해 정밀한 함수 발생기의 출력을 인가한 후 출력 주파수를 측정한 결과 및 전력 계통에 대한 실험 결과를 제시하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권10호
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• pp.28-33
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• 2006

본 논문은 시리얼 링크를 위한 레퍼런스 클록이 없고 4x 오버샘플링 방식의 위상 및 주파수 검출기 구조를 갖는 하프 레이트 클록 및 데이터 복원 회로를 제안하였다. 위상 검출기는 4개의 업/다운 신호를 생성함으로써 위상 에러를 검출하고, 주파수 검출기는 위상 검출기 출력에 의해 만들어진 업/다운 신호를 이용하여 주파수 에러를 검출한다. 그리고 위상 검출기와 주파수 검출기의 여섯 개 신호는 전하 펌프로 흘러 들어가는 전류의 양을 조절한다. 네 개의 차동 버퍼로 구성된 VCO는 4x 오배샘플링을 위한 8개의 클록을 생성한다. 0.18um CMOS 공정을 사용하였고, 실험 결과 제안된 회로는 3.125Gbps의 속도로 클록과 데이터를 복원해 낼 수 있었다. 제안된 구조의 PD와 FD를 사용하여 24%의 넓은 트래킹 주파수 범위를 가진다. 측정된 클록의 지터(p-p)는 약 14ps였다. CDR은 1.8v의 단일 전원 공급기를 사용하였고, 전력소모는 약 140mW이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권7호
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• pp.540-549
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• 2017

논리회로로 구성된 위상주파수 검출기(Phase Frequency Detector: PFD)는 집적회로 구현의 용이성으로 인해 위상잠금회로(Phase Locked Loop: PLL)에 널리 사용되고 있다. 반면, 주파수 잠금회로(Frequency Locked Loop: FLL)는 PLL에서 기준발진기를 제거하고 공진기가 기준발진기 역할을 하는 구성이다. FLL 구성에는 주파수 검출기(Frequency Detector: FD)가 반드시 필요하며, 통상적으로 혼합기(mixer)로 구성된 주파수 검출기를 이용한 FLL을 구성하게 된다. 본 논문에서는 혼합기를 이용한 FD대신에, PFD의 범용성을 고려하여, 마이크로스트립으로 구성된 1.175 GHz 공진기와 PFD를 이용하여 FD를 구성하였다. 또한 설계된 FD를 이용 주파수 1.175 GHz에서 발진하는 FLL을 구성하였다. 혼합기(mixer)를 이용한 FD로 구성된 FLL과 비교결과 제안된 FLL은 FLL 대역 내에서 혼합기 FD를 이용한 FLL에 비하여 위상잡음 성능이 우수한 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권8호
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• pp.20-26
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• 2001

본 논문에서는 위상획득과정과 동기과정에서의 trade-off를 향상시킨 듀얼 위상 주파수 검출기를 이용하여 차지펌프 PLL을 설계하였다. 제안된 듀얼 위상 주파수 검출기는 상승에지에서 동작하는 POSITIVE 위상 주파수 검출기와 하강에지에서 동작하는 NEGATIVE 위상 주파수 검출기로 구성되어있다. 또한 PLL에 사용된 차지펌프는 전류뺄셈회로를 이용하여 전류 부정합을 감소시켰으며, reference spurs와 전압제어발진기의 변동을 감소시킬수 있도록 구현하였다. 제안된 PLL의 동작특성은 0.25${\mu}m$ CMOS 공종 파라미터를 이용하여 SPICE 시뮬레이션을 통해 검증되었다.

• 한국광학회지
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• 제3권1호
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• pp.27-36
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• 1992

주파수 변조 분광학을 이용하여 레이저 주파수의 안정화를 위한 초공진기의 주파수 변조 신호를 검출하였다. 단일모드 헬륨네온 레이저와 1.5MHz로 구동하는 전기광학 변조기를 이용하여 150kHz($3 \times 10^{-10}$)의 고분해능을 갖는 초공진기의 주파수 변조 신호를 검출하였다. 또 위상민감검출기에 의한 기준신호의 위상이 각각 $0^{\circ}$(동위상, in-phase)$900^{\circ}$(직각ㅇ위상, quardrature-phase)인 두개의 주파수 변조 신호 성분을 X축 및 Y축으로 하는 위상공간에서 주파수 변조 신호의 벡터궤적을 측정하고 주파수 변조 분광 신호를 해석하였다. 측정한 벡터궤적은 잠김증폭기의 기준 신호의 위상과 같은 각도로 회전함을 알았고 Bjorklund등이 제시한 계수 측정 대신에 이 벡터 궤적을 이용할 경우 쉽게 주파수 변조 신호는 공진기 투과 중심 주파수 근방 $\pm$1.5MHz이내에서 헬륨 네온 레이저 주파수가 존재할 때 이 주파수를 공진기의 투과 곡선의 중심에 안정화할 수 있는 주파수 분별곡선으로 사용할 수 있음을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권10호
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• pp.76-81
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• 2013

130nm CMOS 공정 라이브러리를 이용하여 125MHz로 동작하는 새로운 위상 주파수 검출기 기반 DPLL을 설계하였다. 이 DPLL은 중간 주파수대 응용을 위해 지터와 록 시간을 줄이려고 전형적인 DPLL에 반전 에지 검출기를 포함하고 있다. XOR 기반 반전 에지 검출기들은 출력을 보다 빨리 변화시키기 위하여 기준 신호보다 빠른 전이를 얻는데 사용된다. HSPICE 시뮬 레이터는 모의실험을 위해 Cadence환경에서 사용되었다. 제안된 위상 주파수 검출기를 가진 DPLL의 성능은 종래의 위상 주 파수 검출기를 가진 것의 성능과 비교하였다. 종래의 PLL은 약 0.1245 ns의 최대 지터를 가지고 록 하는데 최소 $2.144{\mu}s$가 걸린 반면에, 제안한 검출기를 가진 PLL은 약 0.1142 ns의 최대 지터를 가지고 록 하는데 $0.304{\mu}s$가 걸린다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.322-327
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• 2012

본 논문은 이진 위상-주파수 검출기와 카운터를 사용한 새로운 위상-디지털 변환기 구조의 디지털 위상 고정 루프 회로를 제안하였다. 제안한 디지털 위상 고정 루프 회로는 위상-디지털 변환기, 디지털 루프, 디지털 제어 발진기(DCO)로 구성되어 있다. 제안된 위상-디지털 변환기 구조는 일반적인 시간-디지털 변환기(TDC)를 사용하지 않고, 이진 위상 주파수 검출기와 카운터를 사용함으로써 단순한 구조와 적은 면적으로 소비전력을 감소하는 장점을 갖는다. CMOS 0.18um 공정을 사용하여 1.0GHz에서 2.2GHz에 동작하는 디지털 위상 고정 루프 회로를 설계하였고 칩 면적은 $0.096mm^2$을 차지한다. 시뮬레이션 결과 전력소비는 1.65GHz 동작시 16.2mW로 나타났다.